لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 6
بمب هسته ای چگونه کار میکند؟
شما احتمالاً در کتابهای تاریخ خواندهاید که بمب هستهای در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه ژاپن بکار رفت و ممکن است فیلمهایی را دیده باشید که در آنها بمبهای هستهای منفجر میشوند. درحالیکه در اخبار میشنوید، برخی کشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یکدیگر گفتگو میکنند، کشورهایی مثل هند و پاکستان سلاحهای اتمی خود را توسعه میدهند. ما دیدهایم که این وسایل چه نیروی مخرب خارقالعادهای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه کار میکنند؟ در این بخش خواهید آموخت که بمب هستهای چگونه تولید میشود و پس از یک انفجار هستهای چه اتفاقی میافتد؟ فیزیک هستهای انرژی هستهای به 2 روش تولید میشود: 1- شکافت هستهای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم میشود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده میشود. 2- گداخت هستهای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا میشود، معمولاً هیدروژنها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم میشوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید میشود. در شکل زیر نمونه ای از شکافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است: و در شکل زیر گداخت هستهای اتمهای هیدروژن و تبدیل آنها به هلیوم 3 و الکترون آزاد نمایش داده شده است: طراحی بمبهای هستهای: برای تولید بمب هستهای، به یک سوخت شکافتپذیر یا گداختپذیر، یک وسیله راهانداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است. بمبهای اولیه با روش شکافت هستهای و بمبهای قویتر بعدی با روش گداخت هستهای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم: بمب شکافت هستهای : 1- بمب هستهای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد. 2- بمب هستهای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد. بمب گداخت هستهای : 1- بمب گداخت هستهای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد. بمبهای شکافت هستهای: بمبهای شکافت هستهای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هستهای استفاده میکنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هستهای استفاده میشود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب میکند و اتم به سرعت متلاشی میشود. نوترونهای آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هستههای دیگر را متلاشی میکنند. زمان برخورد و متلاشی شدن این هستهها بسیار کوتاه است (کمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی که یک هسته متلاشی میشود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد میکند. مقدار انرژی موجود در یک پوند اورانیوم معادل یک میلیون گالن بنزین است! در طراحی بمبهای شکافت هستهای، اغلب از دو شیوه استفاده میشود: روش رها کردن گلوله: در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد. هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند، رویدادهای زیر اتفاق میافتد: 1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشوند و گلوله به پائین میافتد. 2- گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هستهای رخ میدهد. 3- بمب منفجر میشود. در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است: روش انفجار از داخل: در این روش که انفجار در داخل گوی صورت میگیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است. هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق میافتد: 1- مواد منفجره روشن میشوند و یک موج ضربهای ایجاد میکنند. 2- موج ضربهای، پلوتونیم را به داخل کره میفرستد. 3- هسته مرکزی منفجر میشود و واکنش شکافت هستهای رخ میدهد. 4- بمب منفجر میشود. بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 6
بمب هسته ای چگونه کار میکند؟
شما احتمالاً در کتابهای تاریخ خواندهاید که بمب هستهای در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه ژاپن بکار رفت و ممکن است فیلمهایی را دیده باشید که در آنها بمبهای هستهای منفجر میشوند. درحالیکه در اخبار میشنوید، برخی کشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یکدیگر گفتگو میکنند، کشورهایی مثل هند و پاکستان سلاحهای اتمی خود را توسعه میدهند. ما دیدهایم که این وسایل چه نیروی مخرب خارقالعادهای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه کار میکنند؟ در این بخش خواهید آموخت که بمب هستهای چگونه تولید میشود و پس از یک انفجار هستهای چه اتفاقی میافتد؟ فیزیک هستهای انرژی هستهای به 2 روش تولید میشود: 1- شکافت هستهای: در این روش هسته یک اتم توسط یک نوترون به دو بخش کوچکتر تقسیم میشود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده میشود. 2- گداخت هستهای: در این روش که در سطح خورشید هم اجرا میشود، معمولاً هیدروژنها با برخورد به یکدیگر تبدیل به هلیوم میشوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید میشود. در شکل زیر نمونه ای از شکافت هسته اتم اورانیوم نمایش داده شده است: و در شکل زیر گداخت هستهای اتمهای هیدروژن و تبدیل آنها به هلیوم 3 و الکترون آزاد نمایش داده شده است: طراحی بمبهای هستهای: برای تولید بمب هستهای، به یک سوخت شکافتپذیر یا گداختپذیر، یک وسیله راهانداز و روشی که اجازه دهد تا قبل از اینکه بمب خاموش شود، کل سوخت شکافته یا گداخته شود نیاز است. بمبهای اولیه با روش شکافت هستهای و بمبهای قویتر بعدی با روش گداخت هستهای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می کنیم: بمب شکافت هستهای : 1- بمب هستهای (پسر کوچک) که روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد. 2- بمب هستهای (مرد چاق) که روی شهر ناکازاکی و در سال 1945 منفجر شد. بمب گداخت هستهای : 1- بمب گداخت هستهای که در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد. بمبهای شکافت هستهای: بمبهای شکافت هستهای از یک عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هستهای استفاده میکنند. این عنصر از معدود عناصری است که جهت ایجاد انرژی بمب هستهای استفاده میشود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یک نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد کند ، هسته به سرعت نوترون را جذب میکند و اتم به سرعت متلاشی میشود. نوترونهای آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هستههای دیگر را متلاشی میکنند. زمان برخورد و متلاشی شدن این هستهها بسیار کوتاه است (کمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی که یک هسته متلاشی میشود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد میکند. مقدار انرژی موجود در یک پوند اورانیوم معادل یک میلیون گالن بنزین است! در طراحی بمبهای شکافت هستهای، اغلب از دو شیوه استفاده میشود: روش رها کردن گلوله: در این روش یک گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یک گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد. هنگامی که این بمب به زمین اصابت میکند، رویدادهای زیر اتفاق میافتد: 1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر میشوند و گلوله به پائین میافتد. 2- گلوله به کره برخورد میکند و واکنش شکافت هستهای رخ میدهد. 3- بمب منفجر میشود. در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود. نحوه انفجار این بمب در شکل زیر نمایش داده شده است: روش انفجار از داخل: در این روش که انفجار در داخل گوی صورت میگیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یک گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است. هنگامی که مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق میافتد: 1- مواد منفجره روشن میشوند و یک موج ضربهای ایجاد میکنند. 2- موج ضربهای، پلوتونیم را به داخل کره میفرستد. 3- هسته مرکزی منفجر میشود و واکنش شکافت هستهای رخ میدهد. 4- بمب منفجر میشود. بمبی که در ناکازاکی منفجر شد، از این شیوه استفاده کرده بود. نحوه انفجار این بمب، در شکل زیر نمایش داده شده است.
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : 32 صفحه
قسمتی از متن .doc :
تاریخچه بمب اتم
قبه دود یک بمب اتمی هانریبکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم گردیدبس ازان در سال 1909 میلادی ارنست رادرفوردهسته اتم را کشف کردوی همچنین نشان دادکه پرتوهای رادیواکتیودر میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می شود( پرتوهای الفا وبتاوگاما)بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء این پرتوها درون هسته اتم اورانیم میباشد. در سال 1938 با انجام ازمایشاتی توسط دو دانشمند ا لمانی بنامهای اتوها ن و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان بابمباران هسته اتم اورانیم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتندکه جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم داشت او برای توصیف علت ایجاد این عناصرلیزه میتنرواتو فریش پدیده شکافت هسته رادر اورانیم تو ضیح دادند ودر اینجا بود که نا قوس شوم
اختراع بمب اتمی به صدا در امد
U235 + n -> fission + 2 or 3 n + 200 MeV زیرا همانطور که در شکل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیم0 میتوانست تا 200 مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی ازانان انریکو فرمی بود( 1954 - 1901) که بخاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل گردید. در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیکدانان این بیم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای مانند هایزنبرگ ودستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همین دلیل از البرت انیشتین خواستند که نامه ای به فرانکلین روزولت رئیس جمهوروقت امریکا بنویسددر ان نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هایزنبرگ ان را نساخت.
چنین شدکه دولتمردان امریکا برای پیشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انریکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور اتمی دنیا در دانشگاه شیکاگو امریکا ساخته شد. سپس در 16 ژوئیه 1945 نخستین ازمایش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نیو مکزیکو انجام شد.
سه هفته بعد هیروشیمادرساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 اگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی بمباران گردیید و ناکازاکی در 9 اگوست سال 1945 در ساعت حدود 11:15 بوسیله بمب پلوتونیمی بمباران شدند که طی ان بمبارانها صدها هزار نفر فورا جان باختند.
انریکو فرمی (صف جلو نفر اول سمت چپ) و همکارانش در شیکاگو پس از ساخت نخستین راکتور هسته ای جهان به امید انکه از راکتور هسته ای تنها در اهداف صلح امیز استفاده شود و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد
لیزه میتنر ) مادر انرژی اتمی) لیزه در سال 1878 در یک خانواده هشت نفری بدنیا امد وی سومین فرزند خانواده بود باو جود تمامی مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت نظارت بولتزمن که یکی از فیزیکدانان بنام دنیا بود فیزیک را اموخت . لیزه توانست در سال 1907 به درجه دکتر نایل گردد و سپس راهی برلین گردید تا در دانشگاهی که ماکس پلا نک ریاست بخش فیزیک ان را بر عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد بیشتر کارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه ای به سیاست نداشت و لی به علت دخالتهای روزن افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلین گردید ودر سال 1938 به یک انستیتو در استکهلم رفت . لیزه میتنر به همراه همکارش اتو فریش اولین کسانی بودندکه شکافت هسته را توضیح دادند انان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شکافت هسته ای دادند وبدین ترتیب راه را برای استفاده از انرژی گشودند به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی خواست از کشفش بعنوان بمبی هولناک استفاده گردد بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود
چگونه یک بمب هسته ای بسازیم ؟
بمب های اتمی شامل نیروهای قوی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد:
1- شکافت هسته ای: می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم. این همان کرد شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم235 واورانیوم 233) به کار می رود
همجوشی هسته ای: می توان با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروژن یا ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم) هستند، یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یاایزوتوپ های آن را تشکیل داد. این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. در هر دو شیوه یاد شده میزان عظیمی انرژی گرمایی و تشعشع به دست می آید برای تولید یک بمب اتمی موارد زیر نیاز است:
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 31
جنگافزار شیمیایی
جنگافزارهای شیمیایی ابزارها یا موادی شیمیایی هستند که به وسیله آنها مثلاً با انفجار بمبی که حاوی مواد سمی و یا شیمیایی هستند انسانها و یا سربازان دشمن را هدف قرار میدهند که به آن مواد آلوده میشوند و به انواع بیماریها و یا بیماریهای مخصوص به همان مواد دچار میشوند.
اسلحه شیمیایی به آن دسته از جنگافزارها گفته میشود که در آنها یک یا چند ماده شیمیایی برای کشتن و یا ناتوان کردن انسانها به کار میرود. ماده شیمیایی را در مخزنهایی کوچک یا بزرگ انبار میکنند که بهوسیله انسان یا وسیلهای موتوری حمل میشود و پس از شلیک و انفجار ماده شیمیایی را میپراکند. با راکت یا هواپیما هم آن مخزنها را پرتاب میکنند. نخستین بار در جنگ جهانی اول این جنگافزار به کار برده شده است. در جنگ جهانی دوم کاربرد چندانی نیافته است اما در جنگ ویتنام نیروهای آمریکایی آن را بسیار گسترده به کار میبردهاند که بمبهای ناپالم معروفترین آنها بوده است. جنگافزارهای شیمیایی را میتوان به جنگافزارهای دارای سمهای چشمی، بینی و دهانی، ریهای و یا پوستی تقسیم کرد، بسته به آن که به کدامیک از اندامها تأثیر میگذارد. برخی از گونههای عصبی آن کشنده است و بسیار زود انسانها را از پا در میآورد، برخی دیگر تنها برای مدتی کوتاه یا بلند ناتوان میسازد. برخی از گونههای آن اگرچه کشنده نیست اما ناتوانیهای جسمی ماندگار پدید میآورد و زندگانی را بسیار سخت میکند. گونههایی از آن در افزارهای پلیس ضد شورش هم به کار برده شده است و اعتراضهای گستردهای به دنبال آورده است. جنگافزارهای شیمیایی مانند بمبهای اتمی و میکروبی در رده سلاح کشتار جمعی ردهبندی میشود و کوشش نیروهای ضد جنگ و صلحخواه و سازمانهای مدنی و شهروندی همواره برای ممنوع ساختن آنها بوده است. ۱۳۷ دولت در سال ۱۹۹۳ پیمانی را امضا کردند که تکامل، تولید و انبار کردن جنگافزارهای شیمیایی را ممنوع میکرد و از دولتها میخواست در یک دوره ده ساله، یعنی تا سال ۲۰۰۳، همه جنگافزارهای شیمیایی انبار شده را نابود سازند. گفتنی است که حکومت صدام در جنگ عراق و ایران اینگونه جنگافزار برای کشتار جمعی را نه تنها در آوردگاهها برای کشتن سربازان بلکه در روستاها و شهرها نیز به کار میگرفت و هنوز هم هستند زنان و مردان هممیهن ما که از ناتوانی برآمده از آن رنجها میبرند. امروزه انتشار دستورهای ساخت و انبار کردن جنگافزارهای شیمیایی کاری جنایتکارانه است و انساندوستان نگران دستیابی تروریستها و آدمکشان به چنان جنگافزارها هستند.
بمب های شیمیایی وعوارض آنها روی بدن
سال هاست که از پایان جنگ تحمیلی می گذرد اما هنوز که هنوز است بسیاری از مجروحان شیمیایی در میان ما زندگی می کنند و بسیاری دیگر سال ها پیش از جمع ما خارج شدند و به مقام رفیع شهادت رسیده اند . بر اساس آمار به دست آمده امروز حدود صد وبیست هزار مجروح شیمیایی در میان ما زندگی می کنند که حال بسیاری از آنها نیز وخیم است . ما در این نوشته قصد داریم با دیدی زیست شناختی کمی از سختی های زندگی جانبازان شیمیایی را به شما معرفی کنیم . مطمئنا ً ما نمی توانیم همه ی سختی ها و رنجی های را که یک جانباز شیمییایی در راه خدمت به وطنش متحمل شده و میشود به شما معرفی کنیم ولی در این راه همه ی تلاش خود را می کنیم .
این اثر مانند بقییه کار های آدمی خالی از اشکال نمی باشد . اگرشما در این نوشته با اشتباه یا اشکالی روبرو شدید خواشمند است این اشتبا ه را به ما گوشزد فرمایید .
تاریخچه ی استفاده از عوامل شیمیایی
به ادعا می توان گفت که قدمت سلاح های شیمیایی به اندازه سلاح ها ی معمولی است ، به طوری که شواهدی مبنی بر استفاده از مواد آتش زا توسط یونانیها (موسوم به آتش یونانی) در سال های ???? و ??? قبل از میلاد مسیح (ع) بدست آمده است. بر طبق همین شواهد « اسپارتها» نیز در جنگهای خود گوگرد و زغال نارس را بر دیوار و حصار دشمن می سوزاندند تا گازهای سمی متصاعد شده وبر دشمن تاثیر نما ید . تاریخ جدید جنگ های شیمیایی از سال ???? در جنگ انگلیس با بوئرها(مهاجرین هلندی در افریقای جنوبی ) شروع شده که در آن ارتش انگلیس از توپهای حاوی اسید پیکریک استفاده کرد که اثر تهوع زا داشت.
با این حال استفاده ی گسترده از عوامل شیمیایی در جنگها ، تا جنگ جهانی اول سابقه نداشت است . به هنگام جنگ حهانی اول به دلیل پیشرفت دانش و تکنولوژی لازم برای تهیه ی مواد شیمیایی خطرناک امکان کاربرد آنها به مقدار فروان فراهم گردید . اولین مورد استفاده از گاز های شیمیایی در سطح وسیع در آوریل ???? توسط قوای آلمانی صورت گرفت در این حمله شش هزار سیلندر حاوی گاز کلر برای مسموم کردن نیرو های طرف مقابل به کار گرفته شد که در نتیجه ی آن پنج هزار نفر از نیروهای متفقین به هلاکت رسیدند . بعد از این حمله در سبتامبر همان سال نیروهای انگلیسی نیز از گاز گلر استفاده کزدند . با لاخره آلمان در سال ???? گاز فسژن و در سال ???? گاز خردل را وارد صحنه کار زار نمود . استفاده از کاز های شیمیایی برای اولین بار لزوم استفاده از ماسک های محافظتی را مطرح ساخت . ارتش انگلیس از این ماسکها برای اولین بار به منظور حفاظت از اسبها و افراد استفاده نمود. در مجموع می توان گفت که گاز های کلر، خردل و فسژن توسط ارتش آلمان و انگلیس و گاز های موثر در خون از قبیل هیدروژن سیانید و کلرید سیانوژن توسط فرانسوی ها به کار گرفته شد . مطابق آمار حاصل حدود صد هزار نفر کشته و دویست هزار نفر زخمی حاصل استفاده از این گازها بود .
رژیم جنایتکار بعث عراق که انواع سلاح های مدرن غرب و شرق را بر ایمان خلل ناپذیر رزمندگان دلیرمان امتحان کرده بود و به یاس کامل رسیده بود ، در پی شکستهای مداوم و عجز و ناتوانی در مقابل سلحشوران سپاه توحید بکاربرد سلاح های شیمیایی متوسل گردید. ارتش صدام عفلقی در بین سال های آغاز جنگ تا پایان آن در بیش از صدها مورد از سلاح های شیمییایی استفاده کرد ه که در عملیات خیبر ، بدر ، والفجر ? و سلسله عملیات های کربلا ابعاد این جنایت به اوج خود رسید .حملات مذکور با استفاده از
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 5
یک بمب هسته ای چگونه ساخته می شود؟
بمب های اتمی شامل نیروهای قوی و ضعیفی اند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد:
شکافت هسته ای: می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جزء کوچک تر تقسیم کرد. این همان شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم (یعنی اورانیوم 235 و اورانیوم 233) به کار می رود.
همجوشی هسته ای: می توان با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروژن یا ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم) هستند، یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یا ایزوتوپ های آن را تشکیل داد. این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. در هر دو شیوه یاد شده میزان عظیمی انرژی گرمایی و تشعشع به دست می آید.
برای تولید یک بمب اتمی موارد زیر نیاز است:
• یک منبع سوخت که قابلیت شکافت یا همجوشی را داشته باشد.
• دستگاهی که همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.
• راهی که به کمک آن بتوان بیشتر سوخت را پیش از آنکه انفجار رخ دهد دچار شکافت یا همجوشی کرد.
در اولین بمب های اتمی از روش شکافت استفاده می شد. اما امروزه بمب های همجوشی از فرآیند همجوشی به عنوان ماشه آغازگر استفاده می کنند.
بمب های شکافتی (فیزیونی): یک بمب شکافتی از ماده ای مانند اورانیوم 235 برای خلق یک انفجار هسته ای استفاده می کند. اورانیوم 235 ویژگی منحصر به فردی دارد که آن را برای تولید هم انرژی هسته ای و هم بمب هسته ای مناسب می کند. اورانیوم 235 یکی از نادر موادی است که می تواند زیر شکافت القایی قرار بگیرد.اگر یک نوترون آزاد به هسته اورانیوم 235 برود،هسته بی درنگ نوترون را جذب کرده و بی ثبات شده در یک چشم به هم زدن شکسته می شود. این باعث پدید آمدن دو اتم سبک تر و آزادسازی دو یا سه عدد نوترون می شود که تعداد این نوترون ها بستگی به چگونگی شکسته شدن هسته اتم اولیه اورانیوم 235 دارد. دو اتم جدید به محض اینکه در وضعیت جدید تثبیت شدند از خود پرتو گاما ساطع می کنند. درباره این نحوه شکافت القایی سه نکته وجود دارد که موضوع را جالب می کند.
1- حتمال اینکه اتم اورانیوم 235 نوترونی را که به سمتش است، جذب کند، بسیار بالا است. در بمبی که به خوبی کار می کند، بیش از یک نوترون از هر فرآیند فیزیون به دست می آید که خود این نوترون ها سبب وقوع فرآیندهای شکافت بعدی اند. این وضعیت اصطلاحا «ورای آستانه بحران» نامیده می شود.
2- فرآیند جذب نوترون و شکسته شدن متعاقب آن بسیار سریع و در حد پیکو ثانیه (12-10 ثانیه) رخ می دهد.
3- حجم عظیم و خارق العاده ای از انرژی به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شکسته شدن هسته آزاد می شود. انرژی آزاد شده از یک فرآیند شکافت به این علت است که محصولات شکافت و نوترون ها وزن کمتری از اتم اورانیوم 235 دارند. این تفاوت وزن نمایان گر تبدیل ماده به انرژی است که به واسطه فرمول معروف E=MC^2محاسبه می شود. حدود نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده به کار رفته در یک بمب هسته ای برابر با چندین میلیون گالن بنزین است. نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده انداز ه ای معادل یک توپ تنیس دارد. در حالی که یک میلیون گالن بنزین در مکعبی که هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع یک ساختمان 5 طبقه) است، جا می گیرد. حالا بهتر می توان انرژی آزاد شده از مقدار کمی اورانیوم 235 را متصور شد.برای اینکه این ویژگی های اروانیوم 235 به کار آید باید اورانیوم را غنی کرد. اورانیوم به کار رفته در سلاح های هسته ای حداقل باید شامل نود درصد اورانیوم 235 باشد.در یک بمب شکافتی، سوخت به کار رفته را باید در توده هایی که وضعیت «زیر آستانه بحران» دارند، نگه داشت. این کار برای جلوگیری از انفجار نارس و زودهنگام ضروری است. تعریف توده ای که در وضعیت «آستانه بحران» قرار داد چنین است: حداقل توده از یک ماده با قابلیت شکافت که برای رسیدن به واکنش شکافت هسته ای لازم است. این جداسازی مشکلات زیادی را برای طراحی یک بمب شکافتی با خود به همراه می آورد که باید حل شود.
1- دو یا بیشتر از دو توده «زیر آستانه بحران» برای تشکیل توده «ورای آستانه بحران» باید در کنار هم آورده شوند که در این صورت موقع انفجار به نوترون بیش از آنچه که هست برای رسیدن به یک واکنش شکافتی، نیاز پیدا خواهد شد.
2- نوترون های آزاد باید در یک توده «ورای آستانه بحران» القا شوند تا شکافت آغاز شود.
3- برای جلوگیری از ناکامی بمب باید هر مقدار ماده که ممکن است پیش از انفجار وارد مرحله شکافت شود برای تبدیل توده های «زیر آستانه بحران» به توده هایی «ورای آستانه بحران» از دو تکنیک «چکاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده می شود.تکنیک «چکاندن ماشه» ساده ترین راه برای آوردن توده های «زیر بحران» به همدیگر است. بدین صورت که یک تفنگ توده ای را به توده دیگر شلیک می کند. یک کره تشکیل شده از اورانیوم 235 به دور یک مولد نوترون ساخته می شود. گلوله ای از اورانیوم 235 در یک انتهای تیوپ درازی که پشت آن مواد منفجره جاسازی شده، قرار داده می شود.کره یاد شده در انتهای دیگر تیوپ قرار می گیرد. یک حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را برای انفجار چاشنی و بروز حوادث زیر تشخیص می دهد:
1- انفجار مواد منفجره و در نتیجه شلیک گلوله در تیوپ
2- برخورد گلوله به کره و مولد و در نتیجه آغاز واکنش شکافت
3- انفجار بمب
در «پسر بچه» (نام بمب اولی که آمریکا ساخته بود) بمبی که در سال های پایانی جنگ جهانی دوم بر شهر هیروشیما انداخته شد، تکنیک «چکاندن ماشه» به کار رفته بود. این بمب 14.5 کیلو تن برابر با 14500 تن TNT بازده و 1.5 درصد کارآیی داشت. یعنی پیش از انفجار تنها 1.5 درصد ازماده مورد نظر شکافت پیدا کرد.
در همان ابتدای «پروژه منهتن»، برنامه سری آمریکا در تولید بمب اتمی، دانشمندان فهمیدند که فشردن توده ها به همدیگر و به یک کره با استفاده از انفجار درونی می تواند راه مناسبی برای رسیدن به توده «ورای آستانه بحران» باشد.